Distancia entre sondas de voltaje 3d

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Estoy realizando mediciones de voltaje bipolar en las que la distancia entre mis sondas es lo suficientemente pequeña como para pensar que la geometría de las puntas de contacto de la sonda no es trivial. Como se ilustra a continuación, mis sondas de voltaje son cilíndricas y están situadas a ambos lados de un dipolo. Quiero saber la distancia efectiva entre las sondas y hasta ahora he estado informando esto en el centro (Distancia A).

Sé que un modelo de electrodo completo de distancia efectiva debería tener en cuenta la impedancia de contacto y la derivación dentro de la sonda no infinita, pero esto está más allá del alcance de lo que estoy tratando de lograr.

Creo que si asumo que los electrodos son perfectamente conductores y tienen impedancia cero, la distancia efectiva entre ellos es la distancia entre sus puntos más cercanos (Distancia B).

¿Es correcto este razonamiento? ¿Estoy haciendo otras suposiciones (no declaradas)?

En mi experimento particular, la distancia A es de 5 mm, la distancia B es de 2,6 mm y los contactos de la sonda tienen una longitud de 2,4 mm y un diámetro de 1,28 mm. Las sondas están bañadas en un líquido conductor.

Gracias.

EDITAR: Agregué líneas equipotenciales a la figura (los valores de voltaje son solo para fines ilustrativos). Conozco la conductividad de los medios y he resuelto el avance cuasi electrostático y tengo una buena estimación del inverso cuasi electrostático. Ahora estoy tratando de usar mediciones de voltaje para evaluar la fuerza de mi dipolo, pero no estoy seguro de qué distancia entre contactos usar en mis ecuaciones. Supongamos que el dipolo está centrado entre las sondas.

EDITAR: Mi conductividad del medio fluido es del orden de 10 ^ -1 y mi conductividad de contacto es del orden de 10 ^ 7.

    
pregunta Neuromancer

1 respuesta

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La conductividad de las sondas no va a ser trivial, tendrá que conocer la intensidad de campo del dipolo y suponer que, de hecho, está orientada en la dirección que ha indicado. Si el dipolo no está orientado en esa dirección, hará que los cálculos sean feos porque la simetría se tirará por la ventana ya que existirá un gradiente en el disco y el cilindro.

En segundo lugar, los dipolos no son cargos puntuales, no estoy seguro de cuál es la ecuación de campo para los suyos, pero se deberá entender con un grado de precisión razonable. Tal vez ya hayas elaborado las ecuaciones, si tienes una buena, si no la tienes, las incluiré.

La ley de Gauss será tu mejor amigo aquí:

Integrar los campos desde el dipolo a través de la superficie de El disco de la sonda. Luego el cilindro. Me imagino que una vez que se haya resuelto el cilindro, se encontrará que la superficie de los cilindros "recolectará" un pequeño porcentaje de su carga total y se puede descuidar.

Esto funcionará si asumes que el disco \ la sonda no tiene cargo (todo en el mundo real tiene un cargo que deberá minimizarse). También descuida los efectos de borde de la esquina y estos pueden o no contribuir con errores sustanciales.

Lo segundo que querrá agregar es los efectos de los materiales, como la permeabilidad eléctrica y lo que sea que su solución haga con el campo eléctrico

Después de que se realicen los cálculos en papel, si le queda algo de tiempo, lo pondré todo en un solucionador de campo eléctrico estático 2d y luego lo compararé con los cálculos manuales y veré si los modelos están cerca si están, entonces puedes usar los supuestos más simples.

    
respondido por el laptop2d

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